JP7500403B2 - クライオポンプ - Google Patents
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Description
図1が示すように、クライオポンプ10は、冷凍機11、クライオパネル12、本体13、および、バッフルプレート14を備えている。クライオパネル12は、冷凍機11に接続されている。本体13は、クライオパネル12を収容している。本体13は、気体導入口13Aを有している。バッフルプレート14は、本体13の気体導入口13Aに位置している。
図2が示すように、バッフルプレート14は、第1部分14Aと第2部分14Bとから構成される。第1部分14Aは、バッフルプレート14の中心14Cを含む。第1部分14Aには、バッフルプレート14を貫通する第1孔14AHが形成されている。第1孔14AHは、バッフルプレート14の厚さ方向に沿ってバッフルプレート14を貫通する。第2部分14Bは、バッフルプレート14の縁14Eを含む。第2部分14Bには、バッフルプレート14を貫通する第2孔14BHが形成されている。第2部分14Bのコンダクタンスが、第1部分14Aのコンダクタンスよりも大きい。
図3が示すように、バッフルプレート14と対向する視点から見て、第1部分14Aおよび中間部分14B2とから構成される領域内にクライオパネル12が位置している。そのため、外周部分14B1がクライオパネル12と対向しないから、外周部分14B1が有する大孔14BH1に起因したクライオパネル12への入熱を抑えながら、凝縮気体の分布における偏りを抑えることが可能である。
直径が183mm以上189mm以下であり、かつ、厚さが2mmである円板に対して、格子状に並ぶ複数の貫通孔を設定した。これによって、試験例1から試験例5のバッフルプレートを得た。なお、以下の表1および表2に記載のように、各試験例のバッフルプレートにおいて、貫通孔の数および大きさを設定した。各試験例のバッフルプレートを適用したクライオポンプについて、熱シールドによって画定される領域であって、第1クライオパネルの上部に積層される凝縮Arガスの容積と、クライオパネル群の側面に積層される凝縮Arガスの厚さとをシミュレーションによって算出した。また、各試験例のバッフルプレートを適用したクライオポンプについて、第1クライオパネルの上部に積層される凝縮Arガスの分布もシミュレーションによって算出した。なお、試験例1および試験例5のバッフルプレートでは、縁を含む外周部に第2孔が位置せず、かつ、円環状を有した隙間を設定した。
(1)第2部分14Bのコンダクタンスが第1部分14Aのコンダクタンスよりも大きいことによって、バッフルプレート14の第2部分14Bから本体13内に気体が流入しやすくなる。これにより、バッフルプレート14が広がる平面と対向する視点から見て、クライオパネル12のうち、縁を含む部分でも凝縮気体の堆積が生じやすくなり、クライオパネル12の中心を含む部分において凝縮気体の堆積が優先的に進むことが抑えられる。従って、クライオパネル12において凝縮気体の堆積量に偏りが生じることが抑えられる。これにより、本体13によって画定される領域において、凝縮気体を堆積させることが可能な領域が拡張されるから、クライオポンプ10の排気性能を高めることが可能である。
[クライオパネル]
・バッフルプレート14が広がる平面と対向する視点から見て、外周部分14B1とクライオパネル12とが重なってもよい。この場合であっても、第2部分14Bのコンダクタンスが第1部分14Aのコンダクタンスよりも大きいことによって、上述した(1)に準じた効果を得ることはできる。
・第2部分14Bは、外周部分14B1と中間部分14B2とを有しなくてもよい。すなわち、第2部分14Bには、同一の直径を有した複数の第2孔14BHが第2部分14Bの全体において形成されていてもよい。この場合であっても、第2部分14Bのコンダクタンスが第1部分のコンダクタンスよりも大きいことによって、上述した(1)に準じた効果を得ることはできる。
11…冷凍機
12…クライオパネル
13…本体
14…バッフルプレート
14A…第1部分
14AH…第1孔
14B…第2部分
14B1…外周部分
14B2…中間部分
14BH…第2孔
14BH1…大孔
14BH2…中間孔
Claims (3)
- 冷凍機に接続されるクライオパネルと、
前記クライオパネルを収容する本体と、
前記本体の気体導入口に位置するバッフルプレートと、
を備えたクライオポンプであって、
前記バッフルプレートは、
前記バッフルプレートの中心を含み、前記バッフルプレートを貫通する第1孔が形成された第1部分と、
前記バッフルプレートの縁を含み、前記バッフルプレートを貫通する第2孔が形成された第2部分と、から構成され、
前記第2部分のコンダクタンスが、前記第1部分のコンダクタンスよりも大きく、
前記第2孔は、大孔と、前記大孔よりも小さい中間孔とを備え、
前記第2部分は、前記縁を含み前記大孔が形成された外周部分と、前記外周部分と前記第1部分との間に位置し、前記中間孔が形成された中間部分とを備え、
前記バッフルプレートと対向する視点から見て、前記第1部分および前記中間部分とから構成される領域内に前記クライオパネルが位置する
クライオポンプ。 - 前記第2部分の開口率が、前記第1部分の開口率よりも大きい
請求項1に記載のクライオポンプ。 - 前記第1孔および前記第2孔は円形孔であり、
前記第2孔の直径は、前記第1孔の直径よりも大きい
請求項1または2に記載のクライオポンプ。
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